모든 진화는 공진화다 - 경이로운 생명의 나비효과
박재용 (지은이)Mid(엠아이디)2017-10-23
9.4 100자평(3)리뷰(8)이 책 어때요?
전자책
9,000원
책소개
다양한 생물들이 어떻게 관계를 맺고 살아가고 있으며, 그 관계가 어떻게 현재의 생태계를 만들어내는 데에 주요한 역할을 했는지를 밝힌다. 이 세상의 모든 생물은 홀로만 살아갈 수가 없다. 삶을 이어가기 위해 다른 생물을 통해 영양분을 얻어야 할 때도 있고, 같은 먹이를 놓고 자리를 다투기도 한다. 모든 생물은 좁거나 넓은 정도의 차이는 있을지언정 다른 많은 생물과 연결되어 있는 것이다.
이 ‘연결’은 다양한 방식으로 이루어진다. 어떤 생명들은 기생(寄生)이라는 방식으로 숙주와 관계를 맺고, 어떤 생명들은 공생(共生)을 택한다. 생태계의 어느 한 곳에서 시작된 진화가 관계를 맺고 있는 다른 생물에게 연달아 진화를 요구하게 되는 것이다. 따라서 모든 진화는 공진화라 말한다. 생태계 내에서 홀로 진화하는 생물은 없다.
목차
들어가는 글
01│생태계의 탄생
최초의 경쟁, 산소를 만들다
산소라는 위협을 제거하다
세포내 공생과 진핵생물의 탄생
진핵생물의 체내 목축업
모여서 살다 보니
캄브리아 대폭발
바다의 열대우림 산호초
02│지상 생태계의 탄생
균과의 공생
물가에서 물러나는 식물들
곤충과의 연대 ? 꿀과 꽃가루
중복수정과 과일
03│식물과 동물의 공진화
식물의 고달픔
식물들 초원으로 나서다
나무, 작은 지구
04│다른 생명에 터를 잡다
소는 초식동물이 아니다
광합성을 하는 동물들
개미가 나무의 수액을 먹는 방법
잎꾼개미와 4자 동맹
기생의 대가는 근친상간
소수주의자 매미
새에게 기생하는 새
기생과 공생의 애매한 경계
05│포식과 피식 그리고 경쟁
먹이감이 사냥꾼을 결정한다
우리의 밤은 당신의 낮보다 아름답다
천라지망을 치게 된 사연
보는 것과 보이는 것
06│지구의 공진화
생물이 만든 눈덩이지구
애증의 기체 이산화탄소
대멸종, 지구가 생물에게 건네는 인사
그레이트 베리어 리프
석회암과 대리석
07│인간과 함께
숲이 남긴 유산
털과 땀
우유를 먹는 어른
겨울이 오고 있다
인간과 함께
참고문헌
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중앙일보
- 중앙일보 2017년 11월 11일자 '책꽂이'
저자 및 역자소개
박재용 (지은이)
개별적 존재로서의 인간에 대한 신뢰와 종으로서의 인간에 대한 회의를 어떻게 조화시킬지 고민하며 글을 쓰는 전업 저술가. 과학과 사회, 과학과 인간, 데이터와 사실이 맞닿는 경계를 공부하고 취재하며, 그 결과를 책으로 내고 있다. 『탄소 중립으로 지구를 살리자고?』 『냉장고를 여니 양자역학이 나왔다』 『1.5도, 생존을 위한 멈춤』 『중・고등학교 과학토론 완전 정복』(공저) 등 20여 권의 책을 썼다.
최근작 : <돌부리를 찼는데 내가 아픈 이유>,<과학을 달리는 십대 : 생명과학>,<공학은 언제나 여기 있어> … 총 59종 (모두보기)
출판사 제공 책소개
생물들의 관계가 빚어낸 세상,
화려한 이 세계는 관계의 결과다
생물은 인간에게 너무나 친숙한 존재다. 인간만이 살 것 같은 대도시에도, 인간이 살지 않는 척박한 땅에도, 바다의 깊은 곳과 높은 산에도, 열대우림의 깊숙한 곳과 너른 들에도, 모든 생물들은 자신만의 작은 틈(niche)을 찾아 삶을 영위한다. 도시에 사는 이들이 매일 무생물의 숲에서 삶을 산다지만, 주변을 둘러보면 삶의 현장 곳곳에 살아 숨 쉬는 생물들이 존재하는 것이다.
생물은 또한 가지각색의 형태와 색으로 존재한다. 나무가 빽빽이 들어선 산을 멀리서 본다면 그저 ‘많은 나무가 있다’라는 자각이 드는 정도일 테지만, 산을 오르며 주변을 둘러보면 펼쳐지는 생물의 스펙트럼에 놀라고 만다. 산뿐만이 아니다. 앞서 말한 모든 지역에, 지구의 모든 곳에 펼쳐지는 생물의 스펙트럼은 너무나 넓고 방대하여 이루 말할 수 없을 정도다. 이렇게나 다양한 환경에, 이렇게나 다양한 모습으로 존재하는 생물을 느끼기 시작하면 대자연의 경이에 압도당하고 만다. 자연을 가득 메우는 생물의 다양한 모습은 어디에서 비롯됐을까? 진화는 이렇게 다양한 생물들을 어떻게 만들어낸 걸까?
진화를 보는 또 다른 시각, 공진화
생명진화의 신비를 밝히다
『모든 진화는 공진화다』는 이렇게 다양한 생물들이 어떻게 관계를 맺고 살아가고 있으며, 그 관계가 어떻게 현재의 생태계를 만들어내는 데에 주요한 역할을 했는지를 밝히는 책이다. 이 세상의 모든 생물은 홀로만 살아갈 수가 없다. 삶을 이어가기 위해 다른 생물을 통해 영양분을 얻어야 할 때도 있고, 같은 먹이를 놓고 자리를 다투기도 한다. 모든 생물은 좁거나 넓은 정도의 차이는 있을지언정 다른 많은 생물과 연결되어 있는 것이다.
이 ‘연결’은 다양한 방식으로 이루어진다. 어떤 생명들은 기생(寄生)이라는 방식으로 숙주와 관계를 맺고, 어떤 생명들은 공생(共生)을 택한다. 또 일반적으로 가장 많이 알려진 포식과 피식 관계, 그리고 경쟁 관계가 있기도 하다. 이러한 연결은 또 서로의 진화를 촉진시키기도 한다. 생태계의 어느 한 곳에서 시작된 진화가 관계를 맺고 있는 다른 생물에게 연달아 진화를 요구하게 되는 것이다. 꽃과 벌이 서로에게 더 이익이 되는 방향으로 선택이 일어나고, 나무가 열매를 더욱 탐스럽게 만들기 시작한다. 지금 우리 인간이 다양한 색깔을 볼 수 있게 된 건 결국 씨앗을 보다 풍부한 영양성분과 함께 퍼뜨리려는 열대 식물과, 과일을 통해 영양성분을 더 많이 확보하려는 동물 사이의 공진화를 통해서 이루어진 것이다.
따라서 모든 진화는 공진화다. 생태계 내에서 홀로 진화하는 생물은 없다. 진화는 한 생물에겐 진화의 결과이지만 동시에 다른 생물에겐 진화의 시작이기 때문이다. 접기
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저자가 이 책에서 키워드로 삼은 생명, 진화, 공진화의 과정을 보면서 지구상에 있는 모든 생명체에 깊은 관심을 갖게 된다.
쎄인트saint 2017-11-13 공감 (10) 댓글 (0)
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상호 경쟁과 의존 속에서 진화가 비롯된다는 진화론에 대한 또다른 시각
골드문 2018-05-01 공감 (0) 댓글 (0)
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쉽고 잼있다
고혜린 2023-01-01 공감 (0) 댓글 (0)
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진화의 나비효과.
10여년 전에 나비효과라는 영화가 인기있었다. 지금 봐도 상당히 저예산에 신인급 배우들을 갔다 썼는데 좋은 주제하나로 인기가 있었다.(물론 이영화로 애쉬튼 커쳐는 인기있어졌다) 주인공의 과거를 바꾸려는 작은 행위하나가 자꾸 걷잡을 수 없고 예상치 못한 미래를 낳고 마는 것이다. 결국 주인공은 원하는 과거를 사랑하는 여자를 위해 과감히 포기한다.
이런 나비효과를 진화에도 적용할 수 있을 것 같다. 책' 모든 진화는 공진화다'에서는 환경의 사소한 변화, 그리고 이에 따른 어떤 생물의 변화가 다시 되먹임하여 다른 생물과 환경자체, 그리고 자기자신까지 동시에 진화의 소용돌이에 집어넣는 과정을 잘 보여준다. 이런 과정이 수십억년간 계속되어 지구는 오늘날의 모습이 되었다.
1. 생명의 탄생과 세포호흡시스템의 발명
책은 38억년 정도 전 생명이 처음 탄생하는 시기로 돌아간다. 처음의 시기에는 모든 것이 풍요로웠다. 생명체가 별로 없었기 때문이다. 하지만 생명이 늘어감에 따라 곧 풍요는 한계를 맞는다. 그래서 등장한 것이 독립영양생물이다. 지금의 식물처럼 에너지를 자체생산하는 시스템을 가진 최초의 혁명적 변화인 것이다. 하지만 이들은 지금의 생물과는 다르게 산소를 싫어하였다.
그도 그럴것이 이 산소는 반응성이 매우 높아 생물체든 무기체든 달라붙어 큰 손상을 주기 때문이다. 깎아놓은 사과와 복숭아가 얼마나 빨리 색이 변하고, 불은 왜 그리 맹렬히 타며, 활성산소는 왜 인간에게 손상을 주며, 얼마전만 해도 번쩍 거리든 차는 왜그리 쉽게 녹스는지. 이는 모두 산소의 강한 반응성때문이다. 그래서 이들이 활용한 것은 황화수소이다. 이들은 황화수소에서 수소를 채취하여 광합성을 해나가는 형태로 에너지를 얻었으며 황화수소가 많은 열수분추공에 주로 분포했다.
하지만 문제는 다시 시작된다. 황화수소가 모자란 것이다. 열수분출공 주변으로 밀려난 일련의 독립영양생물 개체들은 상당한 고난에 봉착한다. 그래서 이들이 주목한 것이 바로 산소였다.
산소는 주기율표상 황과 같은 족으로 황화수소를 분리하던 생물 입장에선 응용이 간단했다. 거기다가 지구상에 거의 무한한 물에서 쉽게 산소를 얻을 수 있으니 황화수소와 같은 부족의 문제도 없었다. 문제는 이 산소의 독성을 해결하는 것이었는데 이 새로운 호기성 세균들은 자신의 세포로 침입하는 산소를 포도당이 분해될때 만들어지는 피브루산과 결합시켜 이산화탄소로 변형하여 배출하는 형태로 이 문제를 해결한다. 지금 지구상 대부분의 생물이 사용하는 세포호흡시스템이 구축된 것이다.
상대적으로 큰 에너지와 무한한 에너지원을 얻은 이 호기성 세균들은 번성한다. 이들은 엄청난 양으로 산소를 배출하였는데 이들은 바닷속 철 이온과 만나 거대한 적철광층인 호상철광층을 형성하였으며 바닷속 여러 물질을 산성화한다. 바다속의 산성화가 완성된 후 , 바다를 탈출한 산소들은 당시 대기에 존재하던 암모니아와 메탄을 만나게 된다. 암모니아는 산소로 인해 질소와 수증기가 되었고, 메탄은 이산화 탄소와 수증기가 되었다. 강력한 온실가스인 메탄의 상실로 지구는 급속도로 냉각되었는데 이는 지구를 스노우 볼로 만들어버리는 효과를 가져온다.
한편으로 산소는 더 위로 상승하여 강력한 태양광선과 만나 분자가 쪼개졌다가 강력한 반응성으로 산소 분자와 원자가 만나 오존을 형성하고 다시 쪼개지는 형태를 반복하는 지금의 오존층을 형성하게 된다. 생명의 방어막이 생겨난 셈이다.
호기성 세균들은 산소만 배출한 것이 아니다. 산소의 독성을 제거하는 호흡시스템의 결과 상당량의 이산화탄소도 배출하기 시작했다. 이 이산화탄소들은 바다속의 생물들 몸속에 많이 분포한 칼슘과 결합하여 결정을 형성하기 시작한다. 이 같은 결정들이 몸안에 생기자 생물들은 이들을 몸밖에 붙이는 형태로 이를 해결하고 자였는데 이는 오늘날 생물들의 외골격의 시초가 된다. 이런 생물들이 생을 다하고 심해층에 쌓여 거대한 탄산칼슘층이 형성되고 이들은 강한 수압의 영향을 받아 석회석으로 변화하게 된다.
호기성 세균을 비롯한 지구상의 생물들은 산소를 통한 호흡시스템을 구축한 이후로 산소 못지 않게 이산화탄소도 많이 배출해왔다. 하지만 현재 대기중에 이산화 탄소는 산소에 비해 무척 적은 편인데 이는 이산화 탄소가 석회석의 형태로 지층에 상당량 묻혀있고, 수많은 생물들에게 탄수화물형태로 에너지로 사용되고 지방 및 단백질의 형태로 전환되어 상당한 생물량내에 존재하기 때문이다. 거기에 이 생물들의 사체가 석탄이나 석유로 변화되어 역시 지하에 감춰져있다. 이산화탄소가 적은 것은 이때문인데 오늘날 인간의 화석연료 사용은 이러한 이산화 탄소를 다시 대기중으로 꺼내는 역할을 하는 셈이다. 그리고 그 결과는 지구 온난화이다.
2. 세포내 공생과 진핵생물의 탄생
과거 어느날 고세균과 그보다 한참 작았을 호기성 박테리아는 상당히 근접하서 사는 경우가 있었을 것이다. 이들은 어느날 동거를 결정하는데 그 이유는 산소때문일 것이라는 것이 이 책의 설명이다. 고세균들에게는 대기중 높아진 산소농도로 자신들에게 침투하는 산소가 골칫거리였다. 하지만 호기성 박테리아는 호흡시 발생하는 산소를 세포막에서 다른 유기물과 결합시켜 오히려 강력한 ATP를 얻는 형태로 이를 해결하고 있었다. 하지만 호기성 박테리아는 이 과정에서 주변 산소를 자꾸 소모하여 오히려 산소가 부족해지는 문제를 겪고 있었고, 이들은 크기도 작아 산소를 찾아움직이는 이동성도 크게 부족했다. 고세균 입장에서는 독소인 산소를 잘도 처리하는 이 신통방통한 녀석과 동거를 시작해 산소문제를 해결하기 시작했다. 작은 녀석도 고세균과 동거하며 산소가 많은 지역으로 쉽게 이동이 가능하니 상부상조였다. 작은 녀석은 대가로 큰 녀석에게 ATP를 제공하기 시작했고 큰 녀석은 이동을 통해 산소와 자신의 몸속의 영양분을 주기 시작했다.
둘의 공생은 강력하여 넘치는 에너지로 세포내 소포체나 리보솜등의 다른 소기관을 형성하기 시작했으며 작은 녀석은 큰 녀석에게 자신의 DNA의 상당수를 맡기게 된다. 큰 녀석은 작은 녀석의 DNA와 자신의 DNA 그리고 복잡해진 세포기관으로 인한 DNA의 증가로 DNA보관을 위한 핵을 형성하게 되며 이중핵막으로 이를 강하게 보호하기 시작한다. 진핵생물의 탄생인 것이다. 이젠 이 녀석들이 커지는 일만 남은 셈이다.
3. 캄브리아기 대폭발
진핵생물의 탄생으로 엽록소와 미토콘드리아를 확보한 생물들은 적은 에너지의 흡수만으로 강력한 에너지를 확보하는 기능을 갖게 된다. 이를 통해 적극적인 포식의 동인이 생긴다. 그 동안은 여과섭식에만 머물러 있었는데 적극적 포식의 동인이 생긴 것이다.
초기 바닥의 사체영양분을 흡수하기 위해 몇몇 생물들이 신체일부를 각질화하여 더 많은 영양분을 적극적으로 포식하기 시작한다. 입의 탄생인 셈인데. 피식생물들은 이에 대한 방어막으로 탄산칼슘을 이용한 방패막을 형성한다. 또한 상대편이나 사체들의 흐름을 알기 위해 바닷물의 흐름을 감지하는 감각기관을 형성하며 이에 따라 몸의 방향이나 입주위를 토는 운동신경체계를 형성하기 시작한다. 또한 사체나 다른 생물이 분비하는 화학물질을 감지하기 위한 감각기관도 발달시켜나가는데 후각이나 미각등의 그것이다.
그러다가 어느날 몇몇 생물들이 빛을 감지하는 눈을 발명한다. 눈은 빠르게 포식자와 피식자들에게 퍼져나갔고, 일부생물들은 생활시간을 천적을 피해 밤으로 결정하기도 하고, 모래나 바위틈등에 숨는 형태로 진화하기도 하였으며 빠른 속도로 도망하는 형태로 진화하기도 한다. 사냥꾼역시 이에 맞춰 적극적으로 진화하기 시작한다.
4. 식물의 지상 진출.
본래 물속의 조류들은 온몸을 광합성을 하였으므로 생식세포기관외에는 별다른 조직이 없었다. 하지만 물속에서 광합성에 적합한 장소는 정해진 만큼 일부는 주변으로 떠밀려 나간다. 심해로 떠밀린 이들은 절멸을 피할수 없었고, 해안으로 밀려난 이들은 물밖의 상황에 직면하게 된다. 이들은 육상에 적응하기 위해 광합성을 위한 잎조직과 물과 영양분 흡수를 위한 뿌리, 그리고 이들을 신체로 전달하고 몸을 지탱할 줄기조직을 발달시켜나간다.
광합성을 그렇다쳐도 식물은 물과 영양분의 흡수를 위해 뿌리를 발달시켰는데 식물의 뿌리는 짧고 범위에 한계가 있다. 이런 식물과 공생한 것이 균류이다. 이들 균류들을 식물 뿌리 주변에 균사및 균근을 거대하게 펼쳐 식물에게 부족한 물과 영양분을 공급한다. 이들의 역할은 절대적이어서 식물들중 일부는 자신이 생선한 포도당의 80%가량을 이들에게 바치기도 한다. 또다른 파트너 균은 질소고정세균이다. 질소는 단백질 합성에 필수적인 것이지만 질소가 산소도 못건드릴정도로 워낙 안정적이어서 희귀하다. 이런 질소를 분해하여 아미노산형성이 가능하게 하는 것이 질소고정세균이다. 이들간의 공생으로 식물을 육상에 정착할 수 있었다.
5. 식물의 분화
초기 육상계를 점령해나간 것은 양치식물들이었다. 하지만 양치식물은 물가 주변에만 번성할수 있었는데 이는 양치식물의 정자란과 난자란이 물속에서 수정하는 형태로 번식했기 때문이었다. 늘 그렇듯 이 양치식물 중 일부가 물이 부족한 지역으로 밀려난다. 대부분 절멸하지만 몇몇은 생식방식을 극적으로 변화시키는데 정자의 꼬리와 영양분, 미토콘드리아부분을 없애고 정핵과 그를 둘러싼 껍질만을 남기게 된다. 꽃가루의 탄생이다. 난자는 이에 호응해 암술 깊은 곳으로 숨어 정핵을 기다리게 되는데 이런 새로운 생식이 바로 겉씨식물의 탄생이다.
겉씨식물들은 상대적으로 건조한 지역에서도 번성하게 되었고, 이로 인해 그동안 황량했던 물이 없던 지구의 다른 부분들도 겉씨식물들이 차지하게 된다. 이런 겉씨식물들은 바람에 크게 의존하는 만큼 꽃 부분이 높은 곳에 위치하게 된다.
이런 겉씨식물들 중 소수의 일부 종들은 곤란을 겪는다. 바람이 아무리 잘 불어도 개체수가 적으니 암술쪽으로 쉽사리 꽃가루가 가지 않는 것이었다. 수가 많은 우점종들은 아무런 문제가 없었다. 이런 소수 겉씨식물들의 꽃가루 부분의 체관에 돌연변이가 일어난다. 조직이 연해져 체관이 쉽게 노출되 곤충의 먹잇감이 되기 시작한 것이다. 하지만 이 곤충은 잔뜩 수액을 먹으로 꽃가루를 암술로 타겟화해 잘 옮기게 된다. 새로운 번식시스템의 탄생인 것이다. 꽃을 가진 속씨식물들은 이런 식으로 탄생하게 되며 겉씨식물들은 밀어내고 지상의 지배자가 된다. 또한 수정을 돕는 동물들도 적극적으로 진화하여 딱정벌레와 나비, 벌등의 절지동물군이 상당수를 차지하게 된다.
이런 속씨식물들도 곧 자기들만의 경쟁에 돌입한다. 꽃이 하도 많다보니 수정이 쉽지 않아 진 것이다. 이에 몇몇 꽃들은 개화하는 시기를 달리하는 방법으로 차별화를 시도한다. 추운 겨울을 나고 잎도 맺기전 온힘을 다해 꽃부터 개화하는 개나리나 벚꽃등은 이러한 진화의 산물이다. 또한 꽃의 개화시기에 맞춰 곤충들과 동물들도 그 생활패턴을 달리해 진화하게 된다. 종분화가 새로운 공진화를 불러온 셈이다.
6. 열매의 탄생
속씨식물의 수정전략은 성공적이었지만 문제가 끝난 것은 아니었다. 힘겹게 수정한 씨앗이 건조하거나 척박한 땅에 떨어지면 도루묵인 상황이 펼쳐지기 때문이다. 이런 와중 속씨식물중 일부가 돌연변이로 인한 중복수정으로 배젖을 만들기 시작한다. 배젖이 있는 씨앗은 영양분으로 인해 척박한 땅에서도 생존확률이 높았다. 하지만 문제가 다시 생긴다. 이 영양가 있는 배젖을 동물이 노리기 시작한 것이다. 때문에 식물들은 씨앗의 보호를 위해 소화가 어려운 껍질 부분을 형성하여 씨앗을 보호하기 시작했다. 소화가 되지 않은 씨앗을 동물의 배변으로 영양가 높은 곳에서 잘 자랄수 있었고, 먼거리로의 이동은 생각치 못한 보너스였다.
이에 식물들은 적극적으로 열매를 만들기 시작한다. 베리류는 먼저 새들을 위한 것이다. 소화기능이 약한 새들을 위해 소화가 쉬운 당류가 가득한 베리류는 새의 눈에 띄기 좋게 나무의 윗부분에 위치한다. 견과류는 수분을 빼고 고단백 고 지방의 열매다. 이 비싼 열매는 설치류를 위한 것이다. 설치류의 강한 이빨만이 견과류섭취기 가능하며 견과류는 이들을 통해 이동하여 번식한다. 몇몇 열매들은 향을 풍기기 시작했다. 다른 열매들과 경쟁하여 동물들을 유인하기 위함인데, 주로 원숭이들이 타겟이었다. 원숭이들 역시 이에 호응하여 나뭇잎과 열매를 구분하기 위해 그동안 청색과적색만 구분가능했던 원추세포에 녹색원추세포를 추가하여 이에 화답했다. 새로운 공진화인 것이다.
7. 초원의 탄생
물이 부족한 건조지역에 나무가 자랄수 없다. 이 틈새를 치고들어간 것이 풀들이다. 풀들은 초원을 차지하였는데 이들을 먹기위해 초식동물들도 등장한다. 풀은 소화가 매우 어려워 초식동물들은 여러개의 소화기관이 필요하였고, 이에 자연히 덩치가 커졌다. 때문에 역시 이들을 사냥하는 육식동물의 덩치도 커졌다. 또한 초원은 은신처가 부족한 개방공간이기에 초식동물들은 여러 개체가 심지어 종이 다를 지라도 무리지어 생활하는 습성이 생겼으며 육식동물들도 다른 지역과는 다르게 초원에서만큼은 협력하는 사냥체제를 구축한다. 같은 고양이과라도 숲에 사는 호랑이가 단독생활을 하고 초원의 사자가 협력사냥을 하는 것은 이 때문이다.
이상은 내가 책을 읽고 인상적인 큰 공진화의 줄기를 정리한 것이다. 저자는 이외에도 나방이나 박쥐, 지구의 다섯번의 멸종과 인간에 의한 6번째 대멸종등 다양한고 재밌는 공진화의 사례들을 책에 담아놓았다. 책을 통해 지구 공진화의 역사에 대해 많은 것을 느낄수 있었고, 모든 진화는 공진화일 수밖에 없다는 타이틀에 크게 공감하게 되었다. 가독성이 높고 상당히 얻는게 많은 책이었다.
관계 속에서의 진화... [모든 진화는 공진화다]
동양의 음양오행 사상은 참으로 놀랍다. 정밀과학 개념이 없던 시절에 고대인들은 자연의 흐름을 관찰하여 음양의 조화와 오행의 상생상극으로 만물의 생성과 소멸이라는 자연의 법칙을 풀이한다. 하늘(양)과 땅(음)은 서로 대등하게 대립하고 조화를 이루면서 태극으로 발현한다. 태극은 끊임없이 순환하는 원형의 구조인데 이것이 바로 자연의 섭리이다. 여기에 '무위자연'이나 '태허귀원 만류귀종 대도무형 현현무종(太虛歸元萬流歸宗大道無形玄玄無終)'의 생각을 더하면 무한한 자연을 대하는 인간의 영특함이 느껴진다.
자연 속에서 독야청청이란 건 없을 거다. 알게 모르게 모든 것이 유기적으로 얽혀 있다. 유명한 '마오쩌둥과 참새'의 일화만 보더라도 알 수 있다. 마오쩌둥이 참새들이 벼를 쪼아 먹는걸 보고 '저 새는 해로운 새'라고 지적한 후, 참새 박멸운동이 벌어진다. 그 결과는 참혹했다. 참새 씨가 마르자 해충들이 빠르게 증가하고 큰 흉년이 그들을 기다리고 있었다. 기아로 4,000만 명에 달하는 중국인이 죽었다고 하니, 모든 만물이 모여 하나를 이루고 서로 긴밀히 연관되어 서로 떼어 낼 수 없다는 태극과 무극의 사상이 무색하기만 하다.
잡설이 길었는데, <모든 진화는 공진화다 - 경이로운 생명의 나비효과>를 읽으면서 떠오른 생각을 적어봤을 뿐이다. 공진화란 함께 진화한다는 말이다. 생태계의 어는 한 곳에서 시작된 진화는 관계를 맺고 있는 다른 생물들에게 연달아 진화를 요구한다. 다르게 표현하면, 진화는 한 생물에겐 결과이지만 동시에 관련 있는 다른 생물에겐 진화의 시작인 것이다. 마치 북경 나비가 너풀거리는 날개짓이 뉴욕에 폭풍우를 불러온다는 말처럼 연쇄 반응이 일어난다는 거다. 생태계를 구성하는 요소들은 서로 균형을 잡고 있는 듯 하지만 이는 동적 평행일 뿐이다. 알고 보면 수시로 이 균형은 깨지고 변태와 노화를 통한 변화가 일어나고 있다.
잎꾼개미와 4자 동맹이 흥미로웠는데, 지구 최초의 농사꾼이라는 잎꾼개미(가위개미)는 나뭇잎을 수집해 쌓은 뒤 주름버섯균으로 버섯을 재배해서 먹는다. 그러데 싱싱한 잎은 분해가 잘 안되므로 식물의 뿌리나 토양에 있는 제 3의 협업자 '질소고정세균'이 등장한다. 버섯은 이들에게 당분을 주고, 이들은 버섯에게 질산염을 제공한다. 이 때 개미는 버섯에 기생하는 곰팡이 균을 막기 위해 항생제 역할을 하는 박테리아를 키워 이들을 보호한다. 이렇게 되기까지 생태계는 서로 얽히고설키는 공진화의 관계라는 것이다.
진딧물이 개미가 사육하는 젖소라면, 부전나비 애벌레와 개미는 마약으로 경비를 서게 만드는 마녀와 경비병의 관계와 흡사하다. 182쪽
이 책의 키워드는 '공진화'이지만, 읽다보면 이 출판사의 EBS 다큐프라임 "생명, 40억 년의 비밀" 시리즈의 『멸종』, 『짝짓기』, 『경계』의 모든 것을 '관계 속에서의 진화'로 녹여냈다는 걸 알 수 있다. 세균부터 동식물 및 기생 생물에 이르기까지 포식과 피식 및 경쟁, 기생과 공생 등 영원한 적도, 영원한 동맹도 없이 서로 공진화하여 생태계의 균형을 맞춘다는 거다.
저자는 책의 마지막에 인간의 길을 쫒아간다. 최고 포식자가 된 인간의 눈부신 진화에 뒤쳐진 다른 생물들의 현실을 지적하는데, '인간과 경쟁하면 모두 멸종'하는 위기 앞에 공진화란 어림도 없다는 거다. 과연 인간만 남은 생태계가 존속할 수 있을까? 이즈음에서 조화에 바탕을 둔 동양사상이 다시 와 닿는다. 슬기롭게 해결해 나가지 않으면 여섯 번째 대멸종기가 그렇게 멀지 않다는 느낌으로 책을 덮는다.
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표맥(漂麥) 2017-11-06 공감(17) 댓글(2)
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[책 이야기] 모든 진화는 공진화다
【 모든 진화는 공진화다 】 - 경이로운 생명의 나비효과
_박재용 (지은이) | Mid(엠아이디) | 2017-10-23
‘은둔형 외톨이’가 아닌 이상 인간은 관계로 살아간다. 네트워크가 생명줄 역할을 한다. 성장은 어떤가? 영적, 육적 성장 또한 자의적인 면보다 타의적인 성향이 깊다. 타인의 영향력이 크다. 아무리 ‘나를 키운 건 8할이 바람’이라도 그 바람은 그저 스쳐 지나가는 바람이 아닌 것이다. 이러한 생각을 생태계에 적응시켜보면 어떨까? 과학 저술가이자 커뮤니케이터인 이 책의 저자 박재용은 『모든 진화는 공진화다』에서 다양한 생물들이 어떻게 관계를 맺고 살아가고 있으며, 그 관계가 어떻게 현재의 생태계를 만들어내는데 중요한 역할을 했는지를 이야기해준다.
“진화란 생태계 내부의 일이다. 생명들은 저마다 생태계 내에서 자신의 자리를 두고 경쟁자와 다툰다. 이들의 자리다툼은 당사자 스스로 다툰다는 의식을 가지고 이뤄지기도 하고, 그저 본능대로 행동한 것에서 결과적으로 진화가 이뤄진다.”
지구의 생명들이 지금과 같은 모습으로 변화되기까지는 몇 번의 중요한 변곡점이 있었다. 저자는 그 변곡점들이 생명들 간의 경쟁과 공생이 만들어낸 공진화(共進化)의 결과물이라고 한다. 바다에서 광합성을 하던 조류(藻類)중 일부(다세포 생물인 해조류(海藻類)도 포함)는 자신이 살던 터전을 떠나 강가나 해안가에 자리를 잡게 된다. 도대체 그들에게 무슨 일이 생긴 것일까? 해양생태계 내 경쟁에서 밀려난 이들이 갈 곳은 두 방향이다. 좀 더 깊이 내려가거나, 아니면 좀 더 위로 올라가거나, 이 둘 중 하나이다. 기나긴 세월을 거치는 동안 몇 밀리미터, 몇 센티미터의 작은 조류들에 의해 지상에 숲이 만들어졌다고 한다. 식물은 햇빛과 이산화탄소뿐 아니라 광합성을 위해서 물이 필요하다. 뿌리에 붙어있는 ‘균사(菌絲)’들이 식물의 뿌리가 닿지 않는 곳까지 뻗어나가 식물에게 필요한 물을 공급한다. 그 대가로 식물은 이들에게 포도당을 공급한다. 식물과 균사는 떼려야 뗄 수 없는 관계다.
동물들이 등장하자 식물들은 긴장하기 시작했다. 물론 동식물의 관계 역시 주고받는 관계이긴 하지만, 식물들의 여건이 훨씬 더 안 좋다. 딱따구리는 나무에 구멍을 내고, 애벌레는 잎을 갉아먹는다. 비버는 식물의 가지를 끊어다가 자신의 집을 짓는다. 식물에 기생하는 식물도 있다. 곰팡이는 식물을 죽음으로 몰고 가기도 한다. 그러나 식물도 당하지만은 않는다. 자신의 수액을 빨아먹는 진딧물을 쫓기 위해 진딧물의 천적에게 신호를 보내고, 잎에 독을 담기도 한다. 이렇게 관계는 또 다른 관계를 만들고, 이런 생물들 사이의 그물은 다양한 공진화를 만든다는 이야기다.
관심을 인간에게로 돌려본다. 인간종의 활동은 필연적으로 각 영역에서의 심각한 경쟁 상태를 만든다. 심각한 경쟁의 끝은 생물의 멸종이다. 지구는 생태계 전 영역에 걸쳐서 멸종이 진행 중이다. 여러 과학자들이 주장하듯이 제6의 대멸종은 이미 시작되었다. 그 멸종의 시작과 끝에 ‘인간’이 관여하고 있다는 것을 잊지 말아야 할 것이다. 저자가 이 책에서 키워드로 삼은 생명, 진화, 공진화의 과정을 보면서 지구상에 있는 모든 생명체에 깊은 관심을 갖게 된다.
쎄인트saint 2017-11-13 공감(10) 댓글(0)
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모든 진화는 공진화다
<모든 진화는 공진화다>는 EBS 생명, 40억년의 비밀 시리즈의 저자인 박재용 작가의 신작이다. 박재용 작가의 책을 비롯한 생물학 분야의 교양과학 서적을 읽으면서 진화론 자체를 의심한 적은 없지만, 진화가 이루어지는 과정에 대해서는 완전히 이해할 수 없었던 것 같다. 특히 획득형질은 유전되지 않는다는 사실로 인하여 진화가 실제로 이루어지기는 무척 어렵고 번거로울 수밖에 없는데, 이 책에서 다룬 기생과 공생 과정은 그 어렵고 힘든 진화과정 (다시 말하면 자연환경 속에서의 적응)을 비교적 쉽게 해주는 진화의 촉매 같은 역할을 한다는 것을 알게 되었다.
이 책에서는 일부의 생명체만을 예를 들었지만 대부분의 다세포 생물은 다른 생물체와 기생 또는 공생을 통해 생명 활동을 하는 것으로 생각되었는데, 그 과정 속에서 자연스럽게 이런 질문이 떠올랐다. 생명활동에서 가장 중요한 에너지의 흡수 또는 변환 과정을 자신의 신체 내부에 있는 다른 생물체에 의존한다면 과연 그 생명체는 독립된 생명이라고 할 수 있을까? 자신의 몸에서 기생 또는 공생하고 있는 다른 존재가 없다면 한순간도 계속 생명을 유지하기 어려울 텐데. 우리는 우리가 독립된 개체라고 생각하지만 사실은 여러 생명체가 함께 살아가고 있는 생태계이고, 우리가 독립적으로 각자 가지고 있다고 생각하는 의식은 실제로는 존재하지 않는 것이 아닐까?
멀리 갈 것 없이 우리 자신도 유전정보를 저장하는 세포핵의 DNA와 생명활동을 하는 미토콘드리아의 DNA가 다른데, 그렇다면 우리를 표현하는 아이덴티티는 어디에서 찾는 것이 더 옳은 것일까? 아니면 우리는 어차피 후대에 유전정보를 전달하기 위한 수단일 뿐이니 이런 질문 자체가 아무 의미가 없는 것일까?
이 책을 읽으면서 풀리지 않는 또다른 의문이 쏟아져 나오기는 했지만, 진화가 이루어지는 과정에 대해 새롭게 이해할 수 있는 좋은 기회가 되었다고 생각한다. 이 책을 읽기 전에는 돌연변이 등을 통한 유전정보의 변화를 통해서만 진화가 이루어진다고 생각하였지만, 이제는 다른 생명체와의 적극적인 협력과정을 통해 진화가 이루어진다고 이해할 수 있게 된 것 같다. 특히 돌연변이만을 진화가 이루어지는 방법이라고 생각할 경우는 진화의 속도가 너무 빠르다고 생각하였는데, 생태계 내의 협력을 통해 빠른 적응이 가능해진 것이라 이해할 수 있었다.
이 책의 후반부는 서로 다른 생명이 함께사는 생태계의 붕괴가 초래하는 비극에 대해 이야기하였다. 특히 기후변화와 온실가스가 초래할 문제점과 생태계의 먹이사슬에서 생산자, 중간소비자, 최종소비자 등의 모든 단계에 위치하며 다른 생명체의 존재를 위협하는 인류가 초래할 문제를 이야기 하였다. 이 책에서 소개된 우리가평상시에도 생명을 유지하는 과정에서 (음식물의 소화 등의 에너지 흡수) 다른 생명체에 의존한다는 사실을 이해한다면 생태계의 다른 생명들의 소중함도 자연스럽게 받아들일 수 있을 것이고, 더 이상 생태계에 혼란을 만들어서는 안 된다는 것도 자연스럽게 받아들일 수 있으리라 생각한다.
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마키아벨리 2017-11-06 공감(4) 댓글(0)
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모든 진화는 공진화다
일 분, 일 초가 아쉬운 하루를 살아가는 지금 지구와 자연의 거대한 시간을 바라보면 그저 경이롭다는 생각만 듭니다.
오늘 저녁 메뉴를 고민하고 해야할 업무를 정리하고
주변사람들과의 관계를 어떻게 맺어야 하나 고민하고
바다 건너 야구나 축구 소식을 챙겨 보면서도 시간의 부족함을 느낄 때가 있습니다.
무엇인가 바쁜 일이 있으면 있는데로,
갑작스런 정적에 아무 일이 없으면 없는데로,
찾아오는 적막함과 외로움을 느낄 때
자연으로 눈을 돌려보면 세상에는 참 많은 생명들이 저마다의 위치에서 저마다의 방법으로 살아가고 있음을 발견하게 됩니다. 어릴 땐 호기심에 개미집을 하염없이 들여다 보기도 했고, 거미줄에 걸린 먹이를 잡아먹는 거미를 관찰하기도 했습니다. 창가에 날라든 사슴벌레를 잡아 키워 보기도 하고, 부러 친구들의 사슴벌레와 싸움을 붙이기도 했죠. 그땐 생명에 대한 지식이 없었고 그저 신기한 장난감 정도로 생각했던 것 같습니다. 이제와서 생각해보면 참으로 못 된 짓들도 많았지요.
그러다 어린이 전집에서 찰스 다윈을 만났습니다.
종의 기원을 쉽게 풀어쓴 책이었는데 너무 압축한 나머지 사람이랑 다른 동물들, 세상의 모든 생명체는 결국 같다는 말에 충격을 받았었지요. 세상에 내가 키우던 달팽이나 사슴벌레가 나와 같다니!!
이해하기 힘든 말이었고, 완전히 만화같은 이야기였어요. 진화에 대한 이론도 알 수 없던 때였거든요.
친구들에게 충격적인 소식이라고 전해줘도 믿지 않았죠. 아니 믿을 수 없었을 거에요.
거기다 담임선생님의 무책임했던 말도 생각나네요.
딱 봐도 아메바나 너희들이나 똑같게 생겼는데 뭘 그리 호들갑이냐는...
책을 읽다보니 자꾸만 어릴 때의 일들이 생각납니다.
어른이 된 지금도 하늘을 올려다 보거나 햇살 좋은 창가에 앉아 풍경을 바라보고 있을 때면
종종 멋짐을 넘어 경이롭다는 생각이 들때가 있습니다.
하늘의 저 구름은 어느 나라를 여행 했을까?
지금 불어 오는 바람은 어제의 바람이었을까?
세종대왕과 장영실이 숨쉬던 공기는 지금의 공기와 같을까? 같은
어쩌면 살아가는데 있어서 쓸데 없는 궁굼증들이 생겨나요.
과학적 근거 까지는 아니지만 그냥 그랬으면 좋겠다는 바람을 담아 생각을 끝내곤 하죠.
다시 책장을 들여다 봅니다.
지구에서 처음 생명의 생겼을 때로 머나먼 여행을 해요.
단세포생물이라 부르는, 생명 가득한 지금의 지구를 만든 처음.
우연히 만들어진 생명으로 부터 시작된 생태계의 경이로움.
시작은 미약했지만 끝은 창대하리라는 말이 자연스럽게 떠오릅니다.
단세포에서 다세포생물로 넘아가는 과정 그리고 여러 다양한 모습으로 지구환경이 변하고 그에 맞춰 생명이 진화하는 모습을 담아봅니다.
진화에는 우연이란 말이 빠질 수 없어요.
최초의 시작부터 계산하면 지금 제가 이렇게 글을 남기고 있을 확률은 영이 수없이 많이 붙어야 할 우연이죠. 현재를 살아가고 있는 모든 생명은 우연의 결과 입니다.
진화는 목적이 없어요. 모든 것이 결과지요. 그렇기에 더욱 경이롭습니다.
'진화'라는 말을 들으면 무엇이 생각 나나요?
전 '적자생존'이란 말이 먼저 떠올라요. 그리고 '약육강식'이 뒤를 따르죠.
'진화'에 있어서 '공생'이란 단어가 생각 나지 않는 이유는 아무래도 학습의 결과란 생각이 듭니다.
경쟁을 통해 가장 잘 적응한 것남 살아 남는다.
약한자는 강한자의 먹이가 된다.
이 말들은 무한한 경쟁을 생각나게 합니다.
우연의 결과가 아닌 의도된 선택이 떠오르죠.
멸종이란 것은 경쟁에서 졌다는 의미가 되거나 약하다는 의미가 되죠.
아니 약했기에 졌다고 해야 할까요? 그런 인식이 자연스럽게 자리 잡고 있었나봐요.
'공생'이란 말이 낯설지만 정겹게 다가 옵니다.
같이 살아간다는 것은 서민교수님의 책에서 많이 접했거든요.
기생충이야기를 하면 빠질 수 없는 이야기가 '공생'입니다.
숙주와 경쟁도 하지만 함께 살아가게 된 이야기들이 너무나 많죠.
지금 우리몸에도 눈에는 보이지 않지만 다양한 생명들이 함께 살아가고 있다고 합니다.
각종 균류와 기생충이 있데요. 아니 있어야 지금의 환경에서 살아갈 수 있는 거겠죠.
에너지를 얻기 위해서 다양한 방법을 찾습니다.
처음에는 이산화 탄소를 이용 했죠. 지구 대기에 산소가 많아지면서 산소를 이용하게 되었구요.
시간이 흐를 수록 모습이 변할 수록 생명은 더 많은 에너지를 필요하게 되었어요.
본격적으로 식생이 시작된 모습을 볼 때가 가장 놀라웠던 것 같아요.
자연속에 그냥 있던 물질을 이용해 얻었던 에너지를 본격적으로 빼앗기 시작한 것이죠.
그때부터 다양한 생물들이 등장해요. 먹기위해서 또는 먹히지 않지 위해서.
물론 우연의 결과겠지만 그 모든 우연에는 시간이 필요하죠.
한 생명이 멸종을 하게 되는 시간, 다른 생명이 새로운 환경에 들어오는 시간.
그렇게 지구에는 5번의 커다란 멸종과 생명이 폭발적으로 늘어난 시기가 있다고 해요.
그리고 지금 우리는 6번째 대멸종의 시대에 살고 있다고 합니다.
그 어떤 자연적인 현상보다 더욱 빠른 시간에 인간은 지구의 환경을 바꾸고 있어요.
멸종한 생태계의 구멍을 매꿀 새로운 종이 등장하기도 전에 아주 짧은 시간에 말이죠.
지구의 온도를 올리고 있고, 그로부터 파생되는 결과는 5번의 대멸종 사관과 비슷하게 이뤄지겠죠.
산소를 이용해 에너지를 얻는 거의 대부분의 생물종은 지구의 온도가 올라가면 살아남을 수 없어요.
그래서 다들 걱정하고 있죠. 이대로라면 인류의 역사는 곧 끝을 맞을 거라고.
또 과학자들은 말합니다. 6번째의 대멸종은 그동안의 대멸종과 다르다고.
그 가장큰 차이점이 바로 인간이라구요.
외부 환경의 변해 이뤄진 기존의 멸종과는 분명 다른 모습일 겁니다.
통계를 보면 확실하게 지금 우리가 살아가는 시대는 대멸종의 시대가 맞기도 할거에요.
인간에 의해서 대멸종이 이뤄지고 있다는 것도 사실이죠.
인류를 위해서는 아니 지구상에 처음 있는 일인 최상의 포식자이자 유일하게 지성을 가지고 있다는 인간의 멸종을 막기 위해서 우린 노력할 수 있다고 해요.
인류라서 가능하다는 것이죠.
그런데 가끔은요. 그냥 이대로 모든 것이 끝났으면 좋겠다는 생각이 들때도 있어요.
경이로운 생명의 역사나, '공생'의 생태계를 다 떠나서 말이죠.
어느날 한 순간에 모든 것이 사라지진 않겠지만.
이대로 대멸종이 이뤄지고 인류종이 모두 사라지고 나면,
수십억년이 흐른 후에 또 다른 지성을 가진 존재가 탄생할 지도 모르죠.
지금의 문명은 화석이 되어 수십억년 후 지성인들이 짐작해야 할 역사가 되겠죠.
요즘은 책을 읽으면 너무도 다양한 생각들이 떠오릅니다.
책의 내용과 벗어난 경우도 너무나 많죠.
이렇게 글을 남기는 중에도 여러 생각이 떠올랐다 사라지길 반복합니다.
책을 읽고 감상을 남기는 일인데도. 어떻게 해야할까 정리가 잘 안되요.
주제가 있는 책이고 '공생'이란 명확성이 있는 책인데도 이야기를 시작하다 보면
엉뚱한곳으로 흘러가네요. 누군가는 책속에 답이있다고 하고, 누군가는 길이 있다고 합니다.
전 답을 찾을 수 없는 질문들만 남는다고 예기하고 싶어요. 지금의 전 그렇네요.
아무래도 서른이란 나이가 주는 복잡함 때문일지도 모르겠어요.
혼자 먹고 살아가기도 버거운데, 가족을 홀로 부양해야 되는 시간이 점점 다가 옵니다.
어떻게든 길이 있겠지요. 변변찮은 직장도 없는 지금의 전 또래들의 말로 반백수 입니다.
백수도 직장인도 아닌 어정쩡한 상태죠.
직장은 있지만 정규직이 아니고 항상 정규직장을 얻기 위해 떠돌고 있기 때문에 붙은 별명이기도 하죠.
미래를 알 수 없다는 말이 이처럼 막막하긴 또 처음이거든요.
어쨌든 책을 읽으면서 저같은 사람도 같이 살아갈 수 있는 세상이 왔으면 좋겠단 생각을 많이 했습니다. 저에게 '공생'은 인간이 인간답게 살아 갈 수 있는 환경이란 의미가 되요.
다같이 걱정은 조금만 해도 되는 그런 삶을 꿈꾸거든요.
두서없이 정신없는 글이 되었지만 책 만큼은 꼭 읽어 보길 추천합니다.
교양과학으로 이만큼 짧고 재미 있게 생명의 역사를 담은 책은 없을 거에요.
생명의 시작으로 부터 지금에 이르기 까지. 진화의 방법과 생태계의 순환
멸종과 진화의 조화. 인류로 인한 멸종의 의미까지 참 많은 것을 담고 있어요.
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파란북이 2017-11-01 공감(2) 댓글(0)
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